工程地质学第三章地质年代剖析
工程地质基础知识之地质年代解读
2020/11/17
广东工业大学岩土工程研究所
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根据地层标志识别
⑵地层标志： ①地层重复或缺失：如图3-21所示
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②构造不连续：如图3-22所示
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⑶构造标志：如图3-24所示 ①阶步与擦痕 ②构造岩 ③牵引弯曲 ④伴生节理 ⑤断层岩、深切谷等
部分微张，少有充填物，岩体被切成大块状 (2)评价:对基础工程影响不大，对其它工程影响较大
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■节理的发育程度分级
3. 节理发育等级 (1)特征:3组以上，不规则，构造风化为主，间距＜0.4m，大多
张开、部分有充填物，岩体被切割成小块状 (2)评价:对建筑物影响较大 3. 节理很发育等级 (1)特征:3组以上，杂乱，风化、构造型为主，间距＜0.2m，大
⑵向斜(syncline)褶曲—向下凹的弯曲，受剥蚀后出 露地表的地层顺序为：老—新—老
褶曲在地质图上表示—“ ”或“ ”
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褶曲的要素
褶曲的要素（如图3-10所示）：核部、翼部、 轴(面)、枢纽、翼角
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1.节理：裂缝两侧无显著位移的断裂构造。 节理类型： ⑴构造节理：构造作用产生，包括张节理和剪（扭）
节理。如图3-15所示 ①张节理：节理面呈张开、粗糙状。多见于褶曲背部、
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剪（扭）节理
②剪（扭）节理：节理面呈闭合、平直状，有擦痕， 分布密集、深远，一般成对出现，且锐角正对σ1（压） 方向。多分布于褶曲翼部或断层附近。
ch3地质年代与第四纪地质概述收集资料
Wednesday, Augus
界
系
统
组
第四系
全新统 更新统
蓬莱镇组
上统
遂宁组
侏罗系 中生界
中统
上沙溪庙 组
中-下统 下统
下沙溪庙 组
新田沟组 自流井组
珍珠冲组
上统 须家河组
三叠系
中统
巴东组
下统
嘉陵江组 大冶组
符号 Q4 Q3 J3P
J3S
J2S
J2XS J2X J1-2Z J1Z
T3xj
T2b T1j T1d
《工程地质学》ch3- 1 ztq1975@
Wednesday, Augus
人类的历史→几十~几百万年 地球的历史→至少46亿年 地球（壳）形成、发展、变化的历史
→地史(gedogic history) －地壳的发展历史
需确定地层的新老层序及其地质时代
《工程地质学》ch3- 2 ztq1975@
Wednesday, Augus
3.1地质年代 指一个地层单位的形成时代
或年代，它包括…… 3.1.1 相对年代与绝对年代
3.1.1.1相对年代的确定 (1)地层层序律
《工程地质学》ch3- 3 ztq1975@
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(2)生物层序律 化石
(3)切割律
侵入、包裹
灰-灰绿色细粒长石石英砂岩 含介壳灰岩、细粒砂岩
灰色细粒石英砂岩、泥质粉砂岩，下部含薄 层煤及菱铁矿结核
分布于桥亭一线 分布较窄
孙家及背斜两翼
上段灰-灰绿色石英砂岩中部夹页岩、炭质页 岩薄煤层及菱铁矿上部及下部含砾砂岩及砾 岩透镜体。下段灰色长石砂岩夹页岩及薄层 砂岩透镜体。上部页岩中夹薄层煤底部以黑
河北工程大学土木工程学院工程地质第三章地质构造及其对工程的影响
3 2
1
岩层层面
褶皱部位选线
（四）断裂构造
1.定义：构成地壳的岩石受地应力作用后变形，当变形达到 一定程度，岩石的连续性和完整性遭到破坏，产生各种 大小不同的错断裂缝，称为断裂构造。
裂隙(节理)：岩层沿断裂面没有明显的位移，称为裂 2. 隙或节理； 类 型 断层：岩层沿破裂面（一个或一组）两侧发生了明显位移
平行不整合 不整合面上、下地层产状基本一致，地质 年代有缺失，新地层之下常有底砾岩；说明老地层沉积 后有明显的均衡抬升，遭受剥蚀后又均衡下降，接受新 的地层沉积。
角度不整合 不整合面上、下地层产状不一致，有缺失， 新地层之下常有底砾岩；说明老地层形成后构造运动强 烈，形成断层、褶皱等构造，长期遭受外力剥蚀，而后 下降接受新的地层沉积
世期 统阶
岩石地层单位：具有明显的岩石类型和可识别的物理界线的 岩石体
岩石地层单位
群
组段
二、地质年代的表示方法
相对地质年代：由该岩石地层单位与相邻已知岩石地 层单位的相对层位关系来决定。只知先后，不知具体 的时间。
绝对地质年代：由该岩石地层单位距今多少年以前来 表示，通过地层中所含放射性元素的衰变测定。
水平岩层 倾角=0° 倾向 —
走向 ∞
直立岩层 倾角=90° 倾向 — 走向 α°
五、地质构造类型 （一）水平构造
沉积岩在形成的原始产状大多都是水平的，先沉积的老
岩层在下，后沉积的新岩层在上； 地质构造中所讲的水平
构造是经构造运动轻微的地区，岩层遭受构造应力作用，但
变形、变位不大，倾角小于5度这一部分倾斜的构造。
规
模
逆掩断层——倾角介于25 ° ～45°
很 大
的
碾掩断层——倾角小于25 °
地质构造—地质年代(工程地质课件)
相同时期相同地理环境下形成地层，只要原 来海或陆相通，应含相同化石及组合； ➢ 标准化石需要该生物分布广泛、数量众多， 易于保存、特征显著、存世时间短等特征。
2.相对年代
➢ （3）地层接触关系 ➢ ①沉积岩之间的接触关系 ➢ 整合接触 ➢ 平行不整合接触 ➢ 角度不整合接触
铷87
锶87
500亿
铀238
铅206
45亿
钾40
氩40
15亿Biblioteka 碳14氮145692
相对地质年代
2.相对年代
➢ 通过比较各地层的沉积顺序、古生物 特征和地层接触关系来确定地层形成 先后顺序的一种方法。
➢ 地质事件发生的先后顺序，从最老的 地层到最新的地层所确定的顺序，只 具有相对的性质，反映了时间上相对 的新老关系
➢ 地层层序法、生物层序法、地层接触关系 法
2.相对年代 （1）地层层序法
构造运动
地层倒转
水平岩层
倾斜未倒转
指示岩层顶底方法：迭层石和泥裂
2.相对年代
➢ （2）生物层序法 ➢ 生物演化是从低级到高级，从简单到复
杂的不可逆的过程； ➢ 每个时代岩层中可含有当时生物的遗体
或遗迹——化石；
2.相对年代
➢ 层：指段中具有显著特征，可区别与相邻 岩层的单层或复层。
➢ 应该说：岩石地层单位是以岩石特征及相 对应的地层位置为基础的地层单位。它不 是以化石为依据，与年代地层单位之间无 对应关系。
小结
➢1.综合理解地质年代单位和常 用的年代地层单位
地质构造的认识
地质年代
目录
• 1.绝对年代 • 2.相对年代
产状一致。反映地壳间断上升。
《工程地质学》第三章地质构造
沉积岩间的接触关系
整合接触(conformity)：时间上连续，产状上一致。反映地壳 连续均匀下降。
不整合接触（有明显的沉积间断）——平行不整合，角度不整合 平行不整合 (disconformity)：
时间上不连续，产状一致。 反映地壳间断上升。
地质年代：
绝对年代：指组成地壳的岩层，从形成到现在 的准确时间，通过放射性元素蜕变周期测定。
相对年代：通过地层之间的上下层序、古生物 化石、岩性变化和地层接触关系测定。
地层层序法、古生物化石法、岩性对比法、地层接触关系法
地层层序法
充分利用沉积岩的泥裂、波痕、雨痕等层面构造特征
地层层序法
古生物化石法
实例：
1.节理组合 形成危岩
2.建筑地
基中的大 裂隙需要 先处理
不稳定
稳定
二、断层
→破裂
面两侧岩 块有显著 位移的断 裂构造。
(—)断层的几何要素
断层面 断盘（上下盘） 断层线 断距（水平断距、铅垂断距） 断层破碎带
(二)断层的基本类型
正断层 逆断层 平移断层
断层的组合类型
§3.4 断裂构造
断裂构造→地壳中岩层或岩体受力达
到破裂强度发生断裂变形而形成的构造。
基本类型 →按其规模及断裂面两侧的
相对位移
→节理、断层。
节理（裂隙）
→岩石中岩块沿破裂面没有显著
位移的断裂构造。
构造节理：分布广、规模大、规律性强 非构造节理：原生、次生→规律性不强、范围小
构造裂隙分为剪节理、张节理和劈理
角度不整合(discordant)：
时间上不连续，产状不一致。 反映地壳剧烈运动。
《工程地质学》课程笔记
《工程地质学》课程笔记第一章地质作用1.1 地质作用概念地质作用是指地球内部和外部力量对地球表层（地壳和上覆的岩石圈）进行的各种物理、化学和生物作用，这些作用导致了地壳的物质组成、结构和地表形态的不断变化。
地质作用的分类如下：- 按能量来源分类：内力地质作用和外力地质作用。
- 按作用性质分类：构造作用、岩浆作用、变质作用、风化作用、侵蚀作用、沉积作用等。
1.2 内力地质作用内力地质作用是由地球内部的热能和地球物质运动产生的力量所引起的地质作用。
1. 地壳运动- 板块构造运动：地球表层分为若干个大小不一的岩石圈板块，它们在地球软流圈上漂浮、移动，相互之间发生碰撞、俯冲、拉张等作用，形成地震、火山、海沟、山脉等地貌。
- 碰撞边界：如喜马拉雅山脉的形成。
- 俯冲边界：如环太平洋地震带的形成。
- 拉张边界：如东非大裂谷的形成。
- 断层活动：地壳在应力作用下发生断裂，形成断层。
断层活动会导致地壳错动，产生地震、地形起伏等地貌。
- 正断层：如美国的大峡谷。
- 逆断层：如加利福尼亚的圣安德烈亚斯断层。
- 平移断层：如土耳其的北安纳托利亚断层。
- 褶皱作用：地壳在挤压应力作用下，岩层发生弯曲、折叠，形成褶皱山脉。
- 背斜和向斜：如阿尔卑斯山脉。
2. 岩浆活动- 火山地貌：岩浆在地表喷发形成的火山锥、火山口、熔岩台地等地貌。
- 活火山：如夏威夷的基拉韦厄火山。
- 死火山：如美国的圣海伦斯火山。
- 侵入地貌：岩浆在地壳内部冷却凝固形成的岩体，如岩床、岩墙、岩脉等。
3. 地震- 地震波：地震发生时产生的波动，分为纵波（P波）和横波（S波）。
- 地震序列：主震、前震、余震等。
- 地震带：如环太平洋地震带、地中海-喜马拉雅地震带。
1.3 外力地质作用外力地质作用是由太阳辐射能和地球重力能驱动的地质作用，主要包括风化、侵蚀、搬运和沉积等过程。
1. 风化作用- 物理风化：岩石在温度变化、冻融、盐类结晶等物理作用下，发生破碎。
03地质年代与第四纪地质概述1PPT课件
与
的碎屑物，因其成层覆盖在地表，故又称残积层。
第 四 纪 地
• 残积层向上逐渐过渡为土壤层，向下逐渐过渡为半风化岩石和新 鲜基岩；
• 残积物不具有层理，粒度和成分受气候条件和母岩岩性控制；
质
• 残积物成分与母岩岩性关系密切；
概
• 残积物的厚度往往与地形条件有关，在陡坡和山顶部位常被侵蚀
述
而厚度小；
22
地
质
概
岩层因构造运动而发生倾斜但未倒转，层序正常时，
述 倾斜面以上的岩层新，倾斜面以下的岩层老。
3
工程地质
3.1 地质年代
地 质
相对年代的确定
年
地层层序律
代
与
新
第
四
纪
老
新
地
质
概
岩层因构造运动而发生倒转时，老岩层就会覆盖在
述 新岩层之上。
4
工程地质
3.1 地质年代
地 质
相对年代的确定
年
生物层序律
代
17
工程地质
3.2 第四纪地质概述
地 质
第四纪地质概况
年 代
第四纪气候与冰川活动
与 冰期——第四纪气候寒冷的时期，期间冰雪覆盖面积扩大，
第
冰川作用强烈发生。
四 纪 间冰期——第四纪气候温暖的时期，期间冰川面积缩小。
地 质
★ 中国大陆在冰期时，海平面下降，渤海、东
概
海、黄海均为陆地，台湾与大陆相连，气候
纪
岗质片麻岩。
地
质
概
太古代时的地壳运动——五台运动。
述
11
工程地质
3.1 地质年代
地 质
我国地史概况
工程地质学考点
工程地质学考点（第三篇）一.简答：1. 裂隙的工程地质评价。
岩体中的裂隙，在工程上除了有利于开挖外，对岩体的强度和稳定性均有不利影响。
岩体中存在裂隙，破坏的岩体的整体性，促进了岩体风化速度，增强岩体的透水性，因而使岩体的强度和稳定性降低。
所以，当裂隙有可能成为影响工程设计的重要因素时，应当对裂隙进行深入的调查研究，详细论证裂隙对岩体工程建筑条件的影响，采取相应措施，以保证建筑物的稳定和正常使用。
2. 断层的野外识别。
当岩层发生断裂并形成断层后，不仅会改变原有地层的分布规律，还常在断层面及其相关部分形成各种伴生结构，并形成与断层构造有关的地貌现象。
在野外可以根据这些标志来识别断层。
⑴地貌特征：当断层（张性断裂或压性断裂）的断距较大时，上升盘的前缘可能形成陡峭的断层崖，如经剥蚀，则会形成断层三角面地形；断层破裂带岩石破碎，易于侵蚀下切，可能形成沟谷或峡谷地形。
此外，如山脊错断、错开，河谷跌水瀑布，河谷方向发生突然转折等，很可能都是断裂错动在地貌上的反映。
在这些地方应特别注意观察，分析有无断层存在。
⑵地层特征：岩层发生重复货缺失，岩脉被错断，或者岩层沿走向突然发生中断，与不同方面的特征，则进一步说明断层存在的可能性很大。
⑶断层的伴生构造现象：断层的伴生构造是断层在发生、发展过程中遗留下来的形迹。
常见的有岩层牵引弯曲、断层角砾、糜棱岩、断层泥和断层痕等。
此外，如泉水、温泉成线状出露的地方，也要注意观察，是否有断层存在。
3.毛细水对土的工程地质及建筑工程的影响。
①在非饱和土中局部存在毛细水时，毛细水的弯液面和土粒接触处的表面引力反作用于土粒之间由于这种毛细压力而挤紧，土因而具有微弱的内聚力。
它使土粒间的有效应力增高而增加土的强度。
但当土体浸水饱和或失水干燥时，土粒间的弯液面消失，这种由毛细压力造成的粒间有效应力即行消失，故为安全计以从最不利的可能条件考虑，工程设计上一般不计入；反而必须考虑毛细水上升使土层含水量增大，从而降低土的强度和增大图的压缩性等的不利影响。
《工程地质学》课本习题与答案
第一章绪言1.何谓工程地质学？答：工程地质学是研究与人类工程建造等活动有关的地质问题的学科2.何谓工程地质学的主要任务？答：①阐明建造场地的工程地质条件,并指出其对建造物有利的和不利的因素。
②论证建造场地存在的工程地质问题,进行定性和定量评价,给出切当的结论。
③选择地质条件优良的建造场地,并根据场地的地质条件合理配置各个建造物。
④ 根据建造场地的具体地质条件,提出有关建造物类型、规模、结构和施工方法的合理化建议,以及保证建造物正常使用所应注意的地质要求。
⑤研究工程建造物兴建后对地质环境的影响 ,预测其发展演化趋势 ,并提出对地质环境合理利用和保护的建议。
⑥为拟订改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。
3.何谓工程地质学的研究内容？答：①岩土工程性质的研究。
②工程动力地质作用的研究。
③工程地质勘查理论技术方法的研究。
④区域工程地质的研究。
4.何谓工程地质条件？答：工程地质条件是与工程建造有关的地质因素的综合。
①岩土的类型及其工程性质。
②地质构造。
③水文地质条件。
④动力地质作用。
⑤地形地貌条件。
⑥天然建造材料。
5.何谓工程地质问题？工程地质问题指已有的工程地质条件在工程建造和运行期间产生的一些新的变化和发展,构成威胁影响工程建造的安全。
主要的工程地质问题包括①地基稳定性问题。
②斜坡稳定性问题。
③洞室围岩稳定性问题。
④区域稳定性问题。
6.简述工程地质学与岩土工程的关系。
答：工程地质是岩土工程的基础,岩土工程是工程地质的延伸。
7.简述工程地质学的发展历史、现状和趋势。
答： 17 世纪以后开始浮现地质环境对建造影响的文献资料,工程地质学产生了萌芽。
20 世纪初工程地质研究已经由欧美国家向发展中国家扩展并稳定发展。
未来工程地质学会与其他学科更加密切相连 ,与各相关学科更好地交叉和结合 ,促进基本理论、分析方法和研究手段等各方面不断更新和前进,进而使工程地质学的内涵不断变化、外延扩展。
8.简述本课程的学习要求。
工程地质学第三章地质年代
一、残积物（土） 1.成因:岩石经风化作用后残留在原地的碎屑物。 2.特点 : •残积碎屑物由地表向深处由细变粗； •不具层理，颗粒不均匀，棱角分明； •成分与母岩岩性关系密切。 •厚度往往与地形有关。 3.工程特性: 表层土壤层孔隙率大，压缩性高，强度低。下部残 积层常常是夹碎石或砂粒的粘性土或是被粘性土充填的 碎石土、砂砾土，强度高。 注意不均匀沉降
（三）地层切割律
不同时代的岩层或岩体常被侵入岩侵入穿插，就侵入 岩与围岩相比，侵入者时代新，被侵入者时代老，这就是 切割律。
(四) 地层接触关系(p30)
1、沉积岩之间的接触关系
整合接触
不整合接触
平行不整合(假整合)
角度不整合
整合接触 表现：地层形成时间连续，上下岩层产状基本一致。 地质意义：地层在形成的过程中基本保持稳定的沉积环境， 地壳运动以缓慢下降为主，即使有上升，也未使沉积层面上
二、坡积物（土）
1.成因：斜坡上雨水、雪水兼有重力的长期搬运、堆积作用 。 2.特点 • 成分与下卧基岩无关 ； • 有一定分选性和磨圆度 ； • 厚度变化大。
3.工程特性 • 边坡稳定性 • 大块孤石
三.洪积物（土）
1.成因：短期内大量地表水流搬 运、堆积作用 2.地貌：洪积扇 3. 特点 • 具有一定程度的分选和磨圆 • 常具较明显的层理以及夹层、 透镜体 • 厚度从扇顶向外逐渐变薄。
5、按照冷凝成岩浆岩的地质环境的分类，浅成岩是( )。
A.岩浆侵入地壳某深处冷凝而成的岩石 B.岩浆沿地表裂缝上升到距地表较浅处冷凝而成的岩石 C.岩浆沿地表裂缝上升喷出地表冷凝而成的岩石 D.岩浆沿地表裂缝侵入到地表某部位冷凝而成的岩石 6.根据物质组成的特点，沉积岩一般分为：( ) A. 碎屑岩类、化学岩类、生物岩类 B. 碎屑岩类、粘土岩类、化学及生物化学岩类
工程地质学第3章
3.2.4
褶皱构造的工程地质评价和野外观察
1、褶皱构造对工程建设的影响 在由全型褶曲构成的褶皱山区，岩层强烈破碎，顺向坡岩体极 易沿层面或节理面产生滑动，造成土坡失稳，危及工程安全。例如 台湾基隆河畔1974年9月发生的顺层滑坡，破坏了周围的村庄、道 路，阻断了河流。 在背斜、向斜的脊部，张性节理发育，加速了风化作用的进行， 造成岩体强度的降低，并最终发育成背斜谷、向斜谷或背斜、向斜 式冲沟，对公路、铁路建设造成很大困难。
水平构造
3 、 一般认为，倾斜构造是原来水平或近水平沉积的
地层，在地壳运动的影响下产状改变而发生倾斜变 化，此时岩层面与水平面就有了一定的倾角，成为 具有倾斜构造的岩层。但不可否认，自然界中有的 地层在沉积中就是倾斜的，例如洪积地层。这样的 地层如果在其后的漫长地质岁月中变质成岩，其产 状显然也是倾斜的。 除此以外，还有的地层在大的空间范围内可能属 于褶皱构造，是一个背斜或一个向斜的一翼岩层， 但在一定的工程范围内，则表现为单向倾斜的构造 形式。这样的地层对某个具体工程而言，显然也可 作为倾斜构造来看待。因此，广义的倾斜构造应包 括上述所有三种情况。
（a）
（b）
图3-15 裂隙玫瑰图 （a）裂隙走向玫瑰图； （b）裂隙倾向玫瑰图
五、裂隙（节理）的调查、统计和表示方法
为了弄清楚工程场地节理分布规律及其对 工程岩体稳定性的影响，在进行工程地质勘察 时，都要对节理裂隙进行野外详细调查和室内 资料整理工作，并用统计图表的形式把岩体裂 隙的分布情况表示出来。
（一）节理的野外调查
⑴ 在调查之前，先要了解调查区的构造轮廓和构 造应力场特征。
岩层产状的测定及表示方法
测定：用地质罗盘 测定方法：如图所示
工程地质学-3
中生代（Mesozoic Era）意为“中期生物”时代，分为3个纪。 三叠纪（Triassic Period）——当初按德国南部地层的三分性特点 而命名。 侏罗纪（Jurassic Period）——按法瑞交界地方侏罗山（现译为汝 拉山）地层研究而命名。 白垩纪（Cretaceous Period）——按英吉利海峡两岸主要由白垩土 地层构成而命名。
古生代（Palaeozoic Era） 意为“古老生物”时代，包括6个纪。 寒武纪（Cambrian Period）——是因英国的寒武山脉（今译坎 布连山脉）而得名。 奥陶纪（Ordovicean Period）和志留纪（Silurian Period）——是 根据英国威尔士一个古代民族居住的地方名称和古代民族名称命 名。
地层绝对年代的确定
铀铅法、钾氩法(40K-40Ar) 、铷锶法、放射性碳(14C) 法等。 210Pb——100年内（沉积动力分析） 14C——2~3万年（考古） U系——数亿年（地质分析） 例：铀铅法——铀自然蜕变形成铅和氦两种终结元 素。测定范围5000年至1Ma。
N0 Nt e
t
N0 Nt 1 t 2.3 lg 1 N t
上统
中统 下统 295
石 炭 系 古 生 界
上统
下统 354 372
船山组 黄龙组 老虎洞组 和州组 高骊山组 金陵组 五通群 茅山组
泥盆系 上统 志 留 系 奥 陶 系 上统 下统 上统 中统 下统 上统 中统 下统
主要分布 南京、江宁、 灰黑色页岩、硅质页岩 高淳 深灰色泥岩、粉砂岩、长石砂岩夹煤层 南京、江宁 黑色硅质页岩、燧石岩 南京、江宁 南京、江宁、 深灰色灰岩含燧石结核 栖霞 深灰色、灰色粉晶灰岩 南京、江宁 肉红色灰岩 南京、江宁 灰色厚层白云岩含燧石结核或条带 江宁 灰黄色泥质灰岩夹灰岩钙质页岩 江宁 页岩、泥岩、粉砂岩夹细粒长石石英砂岩 江宁 灰黑色生物碎屑灰岩 江宁 下部灰白色石英砂岩，上部黄褐色细砂岩、 南 京 、 江 宁 、 粉砂岩 溧水、高淳 紫红色岩屑砂岩 灰黄色细砂岩、粉砂岩、页岩 黄绿色页岩、泥岩为主，底部硅质页岩 黄褐色瘤状泥质灰岩 浅肉红色生物碎屑灰岩、泥质灰岩 灰黄色生物碎屑灰岩 灰黑色生物碎屑灰岩 浅灰色中~厚层生物碎屑灰岩、微晶灰岩 灰色厚层含灰质白云岩、白云岩 浅灰色白云岩，含燧石结核或条带 灰白色白云岩、灰质白云岩 灰白色白云岩、灰岩 黑色硅质页岩夹石煤层 江宁 江宁、高淳 江宁、高淳 江宁 江宁 江宁 江宁 江宁 南京、江宁 江宁、江浦 南京 南京、六合 南京、六合
工程地质学-第三章地质构造
✓ 地球发展的时间段叫地质年代。 地质年代单位：代、纪、世、期、 时(从大到
小)
✓ 地层单位：一定地质时期所形成的地层的总 体的名称。 地层单位：界、系、统、阶、 群(从大到小)
地层单位
A台易产生 顺层滑动
B台位于断层 带上
C台较为有利
5、断层的识别
地层界限不连续或岩层中断
岩层不对称重复或缺失
断层破碎带及构造岩 牵引构造及伴生节理
擦痕
地貌标志
【增加内容】
活断层
活断层：第四纪以来仍
在活动的断层。
注：2002年《岩土工 程勘察规范》指全新地 质时期（1～1.1万年） 以来活动着的断层，且 在今后100年可能继续 活动。
水平构造和单斜构造
水平构造
单斜构造
3.3 褶皱构造
组成地壳的岩层，受构造运动的强烈作 用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失 连续性的构造叫-。是地壳表层广泛发育的 基本构造之一。昆仑山、祁连山、泰岭都 是复杂的褶皱构造山脉。
褶皱构造 (fold)
(a)
(b)
(c)
图 4-5 褶曲的力学成因 (a)水平挤压力；(b)垂直作用力；(c)力偶作用
2、裂隙发育程度分级
表3—3 裂隙发育程度分级
裂隙发育程度等级 基本特征
附注
不发育
裂隙1-2组，规则，构造型， 对基础工程无间距1米以上，多为Fra bibliotek闭裂 影响，对岩体
隙，少有充填物，岩体被切 稳定性影响不
割成巨块状
大
较发育
裂隙2-3组，较规则，以构 对基础工程无
工程地质学第3章 地质构造
3 地质构造
5.断层接触 即地层与地层之间或地层与岩体之间，其接触面本身为断层面(如图 3.7(f ))。
图3.7(f) 断层接触
3 地质构造 3.3 褶 皱
3.3.1 褶皱的概念 组成地壳的岩层，在构造应力的作用下，所形成的一系列波状弯曲称
为褶皱构造（图3.8）。
褶皱中背斜1、3、5与向斜2、4、6共存 (a)水平岩层受力挤压；(b)岩层的弯曲一个接着一个
腰和山顶这些位置经常出现。未经过人工作用而自然暴露的露头称天然 露头，还有一些是经人为作用暴露在路边、采石场和开挖基坑中称人工 露头。
露头线是指岩层层面(或断层面、节理面等)与地面的交线。它的形态取 决于岩层的产状和地面起伏即地形状况。水平岩层、直立岩层和倾斜岩 层露头线分布特征是不相同的（图3.5）。
构造运动使地壳岩层发生变形和变位，形成的产物（构 造变动在岩层或岩体中遗留下来的各种形迹）称为地质构 造。常见的地质构造有褶皱、断层和节理。断层和节理又 统称断裂构造。
3 地质构造
图3.1 水平岩层
图3.2 倾斜岩层
原始沉积物多是水平或近于水平的层状堆积物，后经固结成岩作用形成了 层状岩层。当它未受构造运动作用，或在大范围内受到垂直方向构造运动影 响，沉积岩层基本上呈水平状态在相当范围内连续分布，这种岩层称为水平 岩层（图3.1）。经过水平方向构造运动作用后，岩层由水平状态变为倾斜 状态，称倾斜岩层。倾斜岩层往往是褶皱的一翼，或断层的一盘（图3.2）， 是不均匀抬升或沉降所致。
图3.7(a) 整合接触
3 地质构造
2. 不整合接触 上、下相邻地层之间层序有间断，即先后沉积的地层之间缺失了一部分 地层，这种地层接触关系称为不整合。 根据不整合面上、下地层的产状及其反映的地壳运动特征，不整合可分 为两种类型：即平行不整合(也称假整合)和角度不整合。
《工程地质学》课本习题与答案
第一章绪言1. 何谓工程地质学？答：工程地质学是研究与人类工程建筑等活动有关的地质问题的学科2. 何谓工程地质学的主要任务？答：①阐明建筑场地的工程地质条件，并指出其对建筑物有利的和不利的因素。
②论证建筑场地存在的工程地质问题，进行定性和定量评价，给出确切的结论。
③选择地质条件优良的建筑场地，并根据场地的地质条件合理配置各个建筑物。
④根据建筑场地的具体地质条件，提出有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理化建议，以及保证建筑物正常使用所应注意的地质要求。
⑤研究工程建筑物兴建后对地质环境的影响，预测其发展演化趋势，并提出对地质环境合理利用和保护的建议。
⑥为拟订改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。
3. 何谓工程地质学的研究内容？答：①岩土工程性质的研究。
②工程动力地质作用的研究。
③工程地质勘查理论技术方法的研究。
④区域工程地质的研究。
4. 何谓工程地质条件？答：工程地质条件是与工程建筑有关的地质因素的综合。
①岩土的类型及其工程性质。
②地质构造。
③水文地质条件。
④动力地质作用。
⑤地形地貌条件。
⑥天然建筑材料。
5. 何谓工程地质问题？工程地质问题指已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间产生的一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑的安全。
主要的工程地质问题包括①地基稳定性问题。
②斜坡稳定性问题。
③洞室围岩稳定性问题。
④区域稳定性问题。
6. 简述工程地质学与岩土工程的关系。
答：工程地质是岩土工程的基础，岩土工程是工程地质的延伸。
7. 简述工程地质学的发展历史、现状和趋势。
答：17世纪以后开始出现地质环境对建筑影响的文献资料，工程地质学产生了萌芽。
20世纪初工程地质研究已经由欧美国家向发展中国家扩展并稳定发展。
未来工程地质学会与其他学科更加紧密相连，与各相关学科更好地交叉和结合，促进基本理论、分析方法和研究手段等各方面不断更新和前进，进而使工程地质学的内涵不断变化、外延扩展。
8. 简述本课程的学习要求。
工程地质hl_3(1)
3.2.2 第四纪沉积物
2.坡积物（deluvial; slope deposit）
雨水或雪水将高处的风化碎屑物质洗刷而向下搬运，或由于本 身的重力作用，堆积在平缓的斜坡或坡角处，成为坡积物。 1.坡积物的成分与高处的岩石性质往往有关 2.坡积物一般不具层理，有时局部可有层理 3.碎屑物因搬运距离可以具有磨圆性和分选性 4.坡积物厚度因坡形变化较大
3.2.2 第四纪沉积物
6.海洋沉积物（marine sediments ）
1.滨海带沉积物都具有良好的层理和交错层理。一般都具有 高承载力，但透水性强 2.浅海带水平层理和交错层理十分发育。浅海沉积物较滨海 疏松、含水量高、压缩性大而强度低 3.大陆斜坡和深海沉积以生物软泥、粘土及粉细砂为主
作为建筑场地时，注意海 浪作用下发生的移动变化
3.1.1 相对年代与绝对年代
在某一环境阶段，能大量繁衍、广泛分布，从发生、发 展到灭绝的时间短，并且特征显著的生物，其化石称为标准 化石
∈
O
S
D
P
J
3.1.1 相对年代与绝对年代
★在不同层位的岩层中包含的化石各不相同 ★在不同地区含有相同化石的地层属于同一时代
植物化石
菊石类化石
地 球 生 物 的 演 化
5692年
N14 Pb206
K40 Rb87
13亿年 500亿年
Ar40 Sr87
45亿年
3.1.2 地质年代表
地质年代表
按照年代顺序排列，用来表示地史时 期的相对年代和同位素年龄值的表格，称 为地质年代表。
3.1.2 地质年代表
地质年代规律:
1、年代越老延续时间越长，年代越新延续时 间越短；
2、年代越新保留下来的地质事件记录越全； 3、年代越新，生物进化速度加快。
工程地质学第三章地质年代剖析
简述第四纪沉积物的成因和特点。
地质年代单位和地层单位有何不同？地质年代
表中包括几个纪，从老到新简述之。
1、摩氏硬度所反映的是( )。
A. 矿物相对硬度的顺序 B. 矿物相对硬度的等级
C. 矿物绝对硬度的顺序 D. 矿物绝对硬度的等级
2、矿物受力后常沿一定方向裂开成光滑平面的特性称为( )
——形成一个系的地层所占的时间称为纪；
——形成一个统的地层所占的时间称为世；
——形成一个阶的地层所占的时间称为期。
全新世 Q4
新
生
代
Kz
第四纪 Q
第三纪
生
宙
生
宙
上新世 N2
600 万年
N
中新世 N1
2600 万年
渐新世 E3
3800 万年
始新世 E2
6000 万年
古新世 E1
7000 万年
E
中生代
第3章 地质年代与第四纪地质概述
第一节 地质年代
地质年代（geologictime）就是指地球
上各种地质事件发生的时代。
一、绝对年代与相对年代
绝对年代
——是指各地质事件（地层）发生的距今年龄，据
岩石中所含放射性元素的衰变规律确定的。
例如：
U－Th－Pb（铀系法，铀－钍－铅）；
K－Ar（钾氩法）；
受到高温、高压及化学成分加入的影响( )。
A. 矿物化学性质及结构发生变化后形成的新岩石
B. 在固体状态下发生矿物成分及结构变化后形成的新岩石
C. 在固体状态下发生矿物的物理性质及结构变化后形成的新
岩石
D. 在固体状态下发生矿物的化学和物理性质，以及结构变化
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������ 下降、沉积→上升、沉积间断、遭受剥蚀→下降、再沉积。
角度不整合接触
表现：新老地层产状不一致，地层时代不连续，新老地层 之间有广泛的剥蚀面。新地层下常见底砾岩。 地质意义：老地层形成之后有强烈的构造运动，形成褶皱、 断裂，同时长期遭受风化剥蚀，而后又下降接受新地层的 沉积。反映两套地层经历了不同的地质发展历史。
地质年代单位
地质年代单位是从地层年代单位概括抽象出来的时间概念， 作为比较研究的根据。组成地壳的全部地层（从最老到最 新）所代表的时代称地质年代。不同级别的地层年代单位 所代表的时代，称地质年代单位。 ——形成一个宇的地层所占的时间称为宙； ——形成一个界的地层所占的时间称为代； ——形成一个系的地层所占的时间称为纪； ——形成一个统的地层所占的时间称为世； ——形成一个阶的地层所占的时间称为期。
（三）地层切割律
不同时代的岩层或岩体常被侵入岩侵入穿插，就侵入 岩与围岩相比，侵入者时代新，被侵入者时代老，这就是 切割律。
(四) 地层接触关系(p30)
1、沉积岩之间的接触关系
整合接触 不整合接触 平行不整合(假整合)
角度不整合
整合接触 表现：地层形成时间连续，上下岩层产状基本一致。 地质意义：地层在形成的过程中基本保持稳定的沉积环境， 地壳运动以缓慢下降为主，即使有上升，也未使沉积层面上 升到水平面之上遭受剥蚀。 整合表示：
1.38 亿年 1.90 亿年 2.30 亿年
燕山运动 印支运动
人类时代哺乳动物 时代源自爬行动物 时代被子植物 时代
裸子植物 时代
晚
古 Pz 2
二迭纪 P 石炭纪 C
2.75 亿年 3.30 亿年
海西运动
两栖动物 时代
陆生孢子 植物时代
生 代 Pz 早
Pz 1
隐 元古代
Pt
生 太古代 Ar
泥盆纪 D 志留纪 S 奥陶纪 O 寒武纪 Є
(二)生物层序律（古生物化石）
生物的演化规律，总是从简单到复杂，从低级到高级不断进化的。
根据岩层中所含化石或化石群的种类来确定其相对新老关系，进而确定
其相对的地质年代，这就是生物层序律。
标准化石：在某一环境阶 段、能大量繁衍、广泛分 布，发生到灭绝的时间越 短，并且特征越显著的生 物，其化石称为标准化石。 每一地质历史时期都有其 代表性的标准化石，如寒 武纪的三叶虫、奥陶纪的 珠角石、志留纪的笔石、 泥盆纪的石燕、二叠纪的 大羽羊齿、侏罗纪的恐龙 等。
第3章 地质年代与第四纪地质概述
第一节 地质年代
地质年代（geologictime）就是指地球 上各种地质事件发生的时代。
一、绝对年代与相对年代
绝对年代 ——是指各地质事件（地层）发生的距今年龄，据
岩石中所含放射性元素的衰变规律确定的。
例如： U－Th－Pb（铀系法，铀－钍－铅）； K－Ar（钾氩法）； Rb－Sr（铷锶法）； C14（碳 14 同位素法）。
全新世 Q4 1 万年
新 生 代
第四纪 Q
新第三纪
年代表 更新世
Q1 Q2 Q3
上新世 N2
200 万年 600 万年
喜山运动
显
Kz
第三纪
R
N
老第三纪
E
中新世 N1 渐新世 E3 始新世 E2 古新世 E1
2600 万年 3800 万年 6000 万年 7000 万年
生 中生代 Mz
宙
白垩纪 K 侏罗纪 J 三迭纪 T
震旦纪 Z
前震旦纪 AH
3.85 亿年 4.35 亿年 5.00 亿年 6.00 亿年 13.0 亿年 15.0 亿年 25.0 亿年 46.0 亿年
鱼类时代 加里东运动
海生无脊椎 动物时代
半陆生孢子 植物时代
蓟县运动
吕梁运动 五台运动
低级原始动物
海生藻类 时代
原始菌藻时代 地球形成与化学进化期
二、地质年代表
——根据地层形成顺序、岩性变化特征、生物演化阶段、构造 运动性质及古地理环境等综合因素，把地质历史划分阶段。
地层年代单位
最高级的地层年代单位叫宇。根据生物的出现和最低硬壳 化石带以及较高级动物的大量出现，把全部地层分为 3 个宇， 即太古宇、元古宇和显生宇，后者包括古生界、中生界和新 生界。
整合表示：
2、沉积岩与岩浆岩之间的接触关系
侵入接触 侵入体和被侵入围岩之间的关系。沉积岩层形成在先，
后来岩浆岩侵入其中。
识别标志： 接触带上有接触变质的现象； 接触带附近，侵入体中有围岩 的捕虏体(未完全融化的围岩); 侵入体切割围岩层理。
沉积接触
沉积岩的地层直接 覆盖在侵入体之上， 其间有广泛的剥蚀面， 剥蚀面与沉积岩平行， 沉积岩中无接触变质 现象。
比系更低一级的地层年代单位叫统。统与统之间的生物在 科、目范围内有显著的变化。例如，在中国和澳洲的下寒 武统中都有莱氏三叶虫（科），而在欧美都有小油节虫 （科），二者都以多节、多刺、小尾为共同特征，说明下 寒武统所代表的时代是三叶虫演化的原始阶段。
统的名称另冠以下、上或下、中、上字样，如下寒武 统、中寒武统、上寒武统等等。
相对地质年代
——通过比较各地质事件（地层）的形成先后顺序的 一种方法。因无需精密仪器，故被广泛采用。
(一)地层层序律：地 层是按时代先后沉积 下来的，下面的地层 较老，上面的地层较 新。当地层挤压使其 倒转时，新老关系相 反。
沉积岩的层面构造也可作为鉴定其新老关系的依据。如 泥裂开口所指的方向，波痕波峰所指的方向，均为岩层顶部， 继新岩层方向，并可据此判定岩层的正常与倒转。
根据生物界重大门类的演化阶段所划分的单位叫界。如中 生界含有丰富的爬行类化石，新生界含有种类众多的哺乳动 物化石等等。
更低一级的地层年代单位叫系。系与系之间的生物在目、 纲范围内有很大变化。如泥盆系以鱼纲的大发展、石炭系以 两栖纲的大发展为主要特征。系一般是根据首次研究的典型 地区的古地名、古民族名或岩性特征等命名，如寒武系、奥 陶系、石炭系、白垩系等。
平行不整合
表现：新老地层产状一致，地层时代不连续，有缺失。新 地层下常有底砾岩。
底砾岩－下部时代较老的地层遭受剥蚀后形成的岩石碎块， 重新胶结成岩，保留在新地层之下。 地质意义：老地层沉积后地壳有明显的均衡上升(水平台 升)，遭受剥蚀后，地壳又均衡下降，接受新地层的沉积。 平行不整合反映地壳上升是升降运动的表现。